年产100000吨衣康酸提取车间的初步设计.doc

安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）  PAGE - 6 -  PAGE - 7 - 一  PAGE - 1 - 年产100000吨衣康酸提取车间的初步设计 一、内容及研究意义 （一）设计内容 本设计是根据有机酸进行当代工业化生产的需要所确定的名为《年产10000吨衣康酸提取车间的初步设计》，设计的内容包括多方面，比如：国内外衣康酸的研究概况；衣康酸的性质、用途及生产衣康酸的技术；设计出衣康酸生产及提取工艺；进行物料衡算、能量衡算；进行主要生产设备的工艺计算及选型；绘制艺流程图、主要设备图、管道布置图和总厂平面布置图等[12]。 （二）研究意义 衣康酸是一种高科技、高利润、高创汇产品，该有机酸学名为甲叉琥珀酸，亚甲基丁二酸，是不饱和二元有机酸。它含不饱和双键，具有活泼的化学性质，可进行自身间的聚合，也能与其他单体如丙烯睛等聚合，溶于水，乙醇等其它溶剂。能进行各种加成反应，酯化反应和聚合反应，是化学合成工业的重要原料，也是化工生产的重要原料，该有机酸（itaconic acid），化学式为CH2=C（COOH）CH2COOH，由丝状菌特别是生长在梅汁表面的分解乌头酸曲霉（Aspergill-us itaconicus）大量生成，是通过顺乌头酸脱羧而形成，目前世界上仅有少数国家可以生产。衣康酸及其酯类是生产腈纶等化学纤维、合成树脂、塑料、表面活性剂、橡胶、无毒食品包装材料、除草剂、粘着剂以及塑料制品的重要工业原料[7]。 由于衣康酸分子内部含有两个活泼的羧基及一个双键，双键与羧基成共轭关系，使得衣康酸的性质非常活泼，除了可以自身聚合以外，也可以和不同数目的其他单体聚合，形成聚合高分子，因此广泛地应用于化学合成行业。衣康酸及其聚合物添加少量天然物质可制成高效除臭剂，可与氨、胺类碱性恶臭物及硫化氢等酸性恶臭物反应，还可以制成具有除臭功能的纸张、塑料膜等系列产品。衣康酸酯类的聚合物透明而且有特殊的光泽，适于制造“人造宝石”和特种透镜。衣康酸与苯乙烯及丁二烯共聚可制成S.B.R乳胶，可用于纸张涂膜，使纸张强韧及印刷图案鲜艳；用于金属、混凝土涂料，易于着色且不受自然条件影响；用于油漆添加剂可提高油漆品质；用于地毯上浆可使合成纤维地毯经久耐用。衣康酸与丙烯酸或甲基丙烯酸或其酯类聚合制成树脂，可用于表面涂层及乳化漆。作为皮革涂层可增加皮革的可塑性；用作汽车、电器、冷库涂料具有粘着力强、色泽美观且抗恶劣气候等优点；用作电泳涂料具有优良的附着力；加入多价金属氧化物可制成挤压性能好、粘结力强、生理适应性好的牙科粘合剂；添加氯烷基二甲基苄基氯化铵可制成水溶性涂料，用于食品包装材料，可减少包装物表面细菌污染。衣康酸制成酯类可用于油漆、弱酸性离子交换树脂、润滑油添加剂、粘结剂和增塑剂、粉压塑料以及密封胶。衣康酸用于其它衍生物可用作医药、化妆品试剂、润滑剂、增稠剂、除草剂以及改善丝毛织物性能。衣康酸和丙烯酸的高分子共聚物是一种高分子螯合剂，用作水处理中的除垢剂，对防止碱性钙、镁垢的形成特别有效。以衣康酸为原料制成的塑料，质轻、易塑、绝缘、防水、抗化学腐蚀，由它制成的高强度玻璃钢代替钢材，用于制造飞机、船舶外壳。衣康酸与芳香二胺生成的吡咯烷酮衍生物是高级润滑油的增稠剂，与其他胺生成的吡咯烷酮衍生物可用作洗涤剂、医药和除草剂，衣康酸作为纸的上胶剂、地毯的粘着剂、改性丙烯酸乳胶方面的应用也在不断增加。衣康酸是生产柠康酸、中康酸、衣康酸酐等的原料。衣康酸其分子内部含有两个活泼的羧基和一个双键，双键和羧基呈共轭关系，使得衣康酸的性质非常活泼，除可自身聚合外，也可以和不同数目的其他单体聚合，形成聚合高分子，因此广泛应用于化学合成行业。随着科学技术的发展和各个行业之间的交叉渗透，衣康酸的新用途也在不断地被开发出来[5，6，7]。 由于衣康酸生产技术由少数几个国家垄断，因此国际市场缺口较大，日本、澳大利亚、新西兰、美国、西班牙都急需进口衣康酸，国际市场缺口大约7万吨，我国近两年总需求量将达到2.2万吨左右，我国当前衣康酸生产规模为1.4万吨左右，因此该产品在国际、国内市场十分看好。目前国内市场丁苯乳胶行业用量达到2000吨左右，化工行业用量达到1500吨左右，离子交换树脂行业用量为1000吨左右。另外，衣康酸在水处理技术、高强度玻璃钢及农药中间体、除垢剂等领域中也具有广泛的用途。随着衣康酸产品的开发成功以及衣康酸系列产品的独特性能日益引起生产厂家和消费者的重视，其应用范围正迅速扩大，因而衣康酸的潜在市场是不容忽视的，具有广阔的发展前景。因此对生产及提取衣康酸的工厂的设计有其一定的实用价值及社会意义。 二、研究现状和发展趋势 （一）有机酸在饲料中的应用现状 有机酸作为饲料添加剂可分为两大类: (1) 通过降低环境pH 值, 间接降低细菌数量的有机酸,如延胡